金属切削基础.ppt

1、1，a，第1章金属切削基础，2，a，知识点切削运动，切削参数，切削模式，刀具几何参数，a，3，第1章金属切削基础，第1节切削运动和切削元素，第2节刀具几何角度和结构，第3节切削层参数，第4节刀具材料，第4节a，第1节切削运动和切削参数，第5节切削刃具有一定的形状；6，a，2。切割运动分析，切割运动，线性运动，旋转运动，7，a，2。切削运动分析，主运动：直接切掉工件上的切削层，将其变成切屑，形成工件新表面的运动。通常表示为切割速度vc (m/s)。特点：高速，高功耗，只有一个。进给运动：将切割层连续放入切割的运动。通常表示为vf、f或fz。特点：低速、低功耗、间歇运动和多种运动。复合切削运动：由

2、主运动和进给运动组合而成的运动。用ve表示。8、a、9、a、待切割工件的表面。用工具切割后工件上的新表面。工件表面被切割刃切割。它是待加工表面和已加工表面之间的过渡表面。加工面在切削过程中，10、a、11、a、各种切削运动和加工面、12、a、13、a、14、a、切削参数、切削速度v、进给f、切削深度ap、15、a、3、切削参数、切削速度：一般以最大线速度为准，进给速度：(f)每次旋转时工件或刀具沿进给方向的相对位移。 切削深度(反切削量):(ap)工件上加工面与待加工面之间的垂直距离，圆柱车削的切削速度为vc=dn/1000，当主运动为旋转运动时，进给速度为mm/。 当主运动为直线运动时，进给

3、单元为毫米/单冲程；16，a，第2节中刀具的几何参数，刀具切削部分的结构尖端：前刀面，后刀面刀具的几何角度定义及其注释尖端：前角，后角，主偏角，17，a，第2节中刀具的几何参数，刀具切削部分的结构元件，18，a，几何角度和后刀面，次后刀面，交线，主切削刃S，次切削刃S ，刀尖，刀尖刀具切削部分的结构元件19、a、前刀面：切屑流过的表面、副后刀面3360以及与过渡表面相对的表面。加工表面的辅助切削刃：形成为辅助主切削刃切削掉多余的金属。20 a 2。如果不考虑进给运动，刀具标记角度参考系统；车削刀尖等于工件中心；刀杆的中心线垂直于进给方向；刀具的安装表面平行于基面Pr；21，a，刀具标记角度参考

4、系统，(每个参考系统由三个平面组成)正交平面参考系统：基面切削平面法向平面参考系统：基面法向平面切削平面后平面参考系统：基面进给平面切削深度平面22，a，基面，基面Pr:“通过主切削刃上选定点垂直于主运动方向的平面”，23，a，切削平面Ps:与切削刃相切且垂直于基面的平面；24，a，主截面P0:穿过主切削刃上的选定点并垂直于基面和切削面的平面；25，a，穿过主切削刃上选定点并垂直于切削刃的法平面Pn:26，a，进给轮廓(假设工作平面)，进给轮廓Pf:“穿过主切削刃上选定点的平面，平行于进给方向并垂直于基面”，27，a，后平面(切削深度平面)，后平面(切削深度轮廓)Pp:“穿过主切削刃上选定点并

5、垂直于基面和进给轮廓平面”，28，a，刀具标记角度参考系统，(每个参考系统由三个平面组成)正交平面参考系统：基面切削平面法向平面参考系统3360基面法向平面切削平面后向平面参考系统3360基面进给平面切削深度平面，29，a，刀具标记角度，清楚地指示角度前角、主前角和次前角(不是刀具的结构，而是刀具的切削参数)，30，a，正交平面参考系统中的主前角、次前角、楔角和刀尖圆弧半径主要部分：主前角和次前角切削平面：刀片前角，31，a，次偏转角：“次切削刃在基面上的投影与进给方向之间的角度”。 刀尖角度：“主切削刃和辅助切削刃之间的夹角”。r=180-(rr)，32，a，3。标记刀具角度，在正交平面(主

6、截面)上测得的角度，后角：o“前刀面与切削平面之间的夹角”，前角：o“前刀面与基面之间的夹角”。33，a，在切削平面中，刃倾角：S“主切削刃和基面之间的夹角”，34，a，35，a，36，a，37，a，用于车削外圆角度标记的正交平面参考系统，38，a，假设工作平面参考系统，基面：大偏转角，小偏转角，刀具楔角，刀具刀尖半径进给平面(假设工作平面):侧前角，侧前角切削深度平面(后平面):后前角，后前角强调在切削过程中使用正交平面参考系来标记刀具角度，并能标记各种加工方法的刀具角度。 1.请解释刀具的基本概念：前刀面A，主前刀面A，辅助前刀面A，主切削刃，辅助切削刃，41，A，答案，前刀面A切屑流出的

7、表面。主离隙面是与过渡面相对的面。二次离隙面是与机加工表面相对的表面。主切削刃是由前刀面和主前刀面的交点形成的切削刃。副切削刃是由前刀面和副后刀面相交形成的切削刃。42，a，课堂问题？车刀角度的概念？求解前角o、后角o、大偏转角r、小偏转角r和刃倾角s，43，a，前角o在主切削刃所选点的正交平面po内，以及前刀面和基面之间的角度。离隙角o是主离隙面和切割平面在正交平面上的角度。主偏转角r是主切削刃在基面上的投影与进给方向之间的角度。刃倾角s是主切削刃和切削平面ps中的基面pr之间的角度。44，a，刀具角度正负，前角o:前刀面与基面之间的夹角为锐角，前角为正，夹角为钝角，前角为负。后角o:侧面和

8、切削平面之间的角度是锐角、正角、钝角和负角。刃倾角s:当刀尖是主切削刃上的最高点时，它是正的；当尖端位于主切削刃的最低点时，它是负的；当主切削刃平行于基面时，它为零。45、a和4。刀具的工作角度不同于定义参考系的假设状态，因此实际工作角度不同于标记的角度。刀具的实际切削角度通常称为刀具的工作角度。刀具工作角度值受刀具安装位置和进给运动影响前的假设：先决条件：不考虑进给运动；车削刀尖等于工件中心；刀杆的中心线垂直于进给方向；刀具的安装表面平行于基面Pr，46，a，刀具的工作角度，刀具轴轴线3360的安装的偏转的影响改变了主偏转角度和副偏转角度(即，标记时实际的主偏转角度不同于主偏转角度)，47，

9、a，刀具的工作角度， 进给运动的影响进给量改变合成运动的方向(从而改变基面的位置和其他平面的位置，影响刀具的工作角度和刀尖的安装位置影响切削速度的方向(从而改变基面和其他表面的位置，影响所有角度)。 49、a、刀具的工作参考系，通过切削刃上的检查点，是一个垂直于合成切削速度方向的平面。穿过切削刃上的检查点，即与切削刃相切且垂直于工作基面的平面。通过切削刃上的检查点，同时垂直于工作基面和工作切削面。50，A，2。刀具工作角度的分析，51，a，第3节切削层参数，1。切割层：金属层被切割齿沿着进给方向52，a，2切割。切削层参数，切削厚度：HD 垂直于过渡面测量的切削层尺寸 hD切削宽度：bD 沿过

10、渡面测量的切削层尺寸 BD=AP/sin r (mm)，切削面积：AD=hDbD (mm2)对于圆柱车削：ad=FAP (mm2)，53，a，切削层的尺寸和形状影响：刀具切削部分承受的载荷；它决定了切割的大小和形状。54 a 3。剩余面积：55，a，切削模式，直角切削：刀片垂直于合成切削运动方向，斜角切削：刀片不垂直于合成切削运动方向，自由切削：只有一个切削刃参加工作(车削外圆)，非自由切削3360切削刃参加工作(开槽)，56，a，切削模式，耐磨性和耐热性强，强度和韧性高(承受切削载荷、振动和冲击)，第4节刀具材料刀具材料的耐热性是衡量刀具切削性能的主要指标，通常用在高温下保持高硬度的性能来衡

11、量，也称为热硬度。刀具材料的基本要求刀具材料应满足一些基本要求：高硬度(常温下为高硬度)，良好的工艺性和经济性，良好的导热性，58。工具材料的最低硬度应该在60HRC以上。对于碳素工具钢材料，室温下硬度应在62HRC以上；高速钢的硬度为63 70 HRC；硬质合金刀具的硬度为89 HRC 93 HRC。59，a，(2)高强度和高韧性，切削工具材料在切削时会受到很大的切削力和冲击力。例如，车削45钢时，在反切削量AP=4 、进给速度f=0.5 /r的条件下，刀片的切削力达到4000N，说明刀具材料必须具有高强度和强韧性。一般刀具材料的韧性用冲击韧性aK表示，它反映了刀具材料抵抗脆性和裂纹边缘的能

12、力。60，a，(3)强耐磨性和耐热性。刀具耐磨性是刀具抵抗磨损的能力。通常，硬度越高，耐磨性越好。越硬的点(如碳化物、氮化物等。)在工具的金相结构中，颗粒越小，分布越均匀，工具的耐磨性越好。刀具材料的耐热性是通过在高温下保持高硬度的性能来衡量的，也称为热硬度。高温下刀具材料的硬度越高，耐热性越好，高温下的抗塑性变形性和耐磨性越强。61，a，优异的导热性，良好的切削工具导热性，表明切削产生的热量容易传导出去，这降低了切削工具的切削部分的温度并减少了切削工具的磨损。切割试验经济性也是刀具材料的重要指标之一。选择刀具时，应考虑经济效益，以降低生产成本。63、a、刀具材料、碳素工具钢-手工具用合金工具

13、钢(低耐热性)-手工具用高速钢(低耐热性)-常用硬质合金-常用陶瓷-超硬材料-超硬材料。概念：高速钢是一种工具钢，含有钨、钼、铬和钒等多种合金元素。其性能为：热稳定性好，强度和韧性高，具有一定的硬度(63 70 HRC)和耐磨性，65，A，高速钢分类，普通高速钢，钨基高速钢，钨钼钢，高性能高速钢，66，A，A，钨基高速钢。缺点：碳化物分布往往不均匀，强度和韧性不够强，热塑性差，不适合制作大截面工具。钨钼钢(用钼代替部分钨制成的钢)典型品牌：W6Mo5Cr4V2优点：减少碳化物数量和分布的不均匀性。缺点：与W18相比，高温切削性能稍差。普通高速钢67，a，高性能高速钢，在通用高速钢的基础上，通过

14、调整基本化学成分和添加其他合金元素，如：高碳，在W18Cr4V的基础上添加0.2%的碳含量，形成95W18Cr4V，此外还有高钴、高钒等，使其在室温和高温下的力学性能得到显著提高。68，a，高性能高速钢的优点：耐热性强，缺点：强度和韧性低于普通高速钢，高钒高速钢的磨削加工性差。适合加工的零件：奥氏体不锈钢、高温合金、钛合金、超高强度钢及其他难加工材料。硬质合金由难熔金属碳化物和金属粘结剂通过粉末冶金制成。硬质合金的优点：碳化物含量高，熔点和硬度高，热熔性好，热硬度好，切削速度快。硬质合金的缺点：脆性高，抗弯强度和冲击韧性弱。弯曲强度仅为高速钢的1/3 1/2，冲击韧性仅为高速钢的1/4 1/3

15、5。硬质合金的力学性能主要由碳化物的种类和数量、粉末颗粒的厚度和粘结剂的含量决定。硬质合金，70，a，普通硬质合金的种类和类型，中国代码钨钴-YG K钨钛钴-YT P钨钛钽(铌)钴- YW M碳化钛- YN P01(根据其不同的化学成分)，71，a，合金代码YG，钴含量低，适合整理。钨钴(YG)、72、铝、钨钛钴(钇)、钨钛钴(钨钛钴)(合金代码钇，对应于国家标准磷)具有较高的硬度和耐热性。合金中TiC含量高，耐磨性和耐热性提高，但强度降低粗加工一般选择TiC含量低的品牌，精加工选择TiC含量高的品牌。73，a，钨-钛-钽(铌)-钴(YW)，钨-钛-钽(铌)-钴(碳化钨碳化钛碳化钽(铌)钴)(YW1，YW2)适用于冷硬铸铁，有色金属和合金的半精加工，也可